اثر افزودنی نانو آلومینا بر سینتر در حضور فاز مایع کاربید سیلیسیم
چکیده
کاربید سیلسیم یکی از مهمترین سرامیکهای مهندسی است. از سوی دیگر وجود پیوند کوالانت در این ماده باعث شده که به دست آوردن بدنه های سیلیکون کاربید و سینتر کردن این ماده منحصر به فرد به راحتی ممکن نباشد. به همین دلیل پژوهشهای زیادی برای سینتر کردن این ماده در دماهای هر چه کمتر صورت میگیرد. در این پژوهش چهار رویکرد برای تهیه بدنه متراکم کاربید سیلیسیم مورد توجه قرار گرفت. در رویکرد اول نظریه تغییر ترکیب فاز مایع مورد آزمون قرار گرفت. در رویکرد دوم تلاش شد تا با کمک فاز بین دانه ای کلسیم آلومینات بدنه متراکم کاربید سیلیسیم تهیه شود. در رویکرد سوم از این فاز بین دانه ای برای سینتر کاربید سیلیسیم در محیط نیتریدی استفاده شد و در رویکر چهارم بدنه کاربید سیلیسیم به روش ریخته گری تحت فشار شکل داده شد و مورد آزمون قرار گرفت. نتایج نشان میدهند که به شرط پیروی سیستم از نمودارهای تعادلی فازی و وجود یک ترکیب واسط دیرگداز در کنار یک یوتکتیک میتوان از ترکیب یوتکتیک برای تامین فاز مایع بهره گرفته و سپس با مهندسی دانه بندی ترکیب فاز مایع را به گونه ای تغییر داد که ترکیب واسط دیرگدازی رسوب کند. نیز نتایج آزمایشگاهی نشان می دهند که می توان در محیط نیتریدی در دمای 1680 درجه سانتی-گراد با 30% افزودنی به بدنه متراکم با تخلخل نزدیک صفر و استحکامی بیش از 430 مگاپاسکال دست یافت. در مورد بدنه هایی که تنها با افزودنی آلومینا و به روش ریخته گری تحت فشار تهیه شدند، نتایج نشان میدهند که مهمترین عامل در تهیه بدنه کاربید سیلیسیم به روش ریخته گری تحت فشار دانه بندی مواد است.